Da de først satte fod på Månen, malede Apollo 11-astronauterne et billede af landskabet som en knogletørr ørken. Der har været nogen debat om, hvor vandet kom fra, men nu har to forskere med National Museum of Natural History i Paris, Frankrig, bestemt at det meste af vandet i jorden på Månens overflade blev dannet på grund af protoner i solvinden, der kolliderer med ilt i månestøv, snarere end fra komet- eller meteoritpåvirkninger.
De første tip om, at der var vand på månen, kom, da Indiens Chandrayaan-1 fandt antydninger af vand over månens overflade, da det målte en dukkert i reflekteret sollys ved en bølgelængde, der kun blev absorberet af vand og hydroxyl, et molekyle, der indeholder et atom af brint og et atom af ilt.
For at hjælpe med at afklare dette billede henvendte NASA-forskere sig til data indsamlet af to af deres rumsonde - Cassini-sonden, der surrede månen i 1999 på vej mod Saturn, og NASAs Deep Impact-rumfartøj, der fløj forbi månen i juni 2009 da rute til et møde med kometen Hartley 2. Begge rumfartøjer bekræftede beviset for vand og hydroxyl, molekyler, der sandsynligvis begge er til stede på månen.
Der var tre sandsynlige forklaringer på, hvordan vandet kom dertil. Kometer og meteoritter var to muligheder, mens andre mente, at det kan være forårsaget af solvind. I sidstnævnte tilfælde ville vandet være dannet af plasma-strømme, der stammede fra solens øvre atmosfære og smadrede protoner med høj energi ind i månens overflade. Kosmiske stråler uden for solsystemet kan også injicere ioner i månebjergene og forårsage kemiske ændringer, der skaber vand.
For at finde ud af den mest sandsynlige vandkilde målte Alice Stephant og Francois Robert forholdet mellem brint og deuterium i jordprøver fra Apollo 16 og Apollo 17 missionerne. De kørte prøverne gennem en type massespektrometer, der ikke kun registrerer, hvilke isotoper der er, men hvor dybt nede de er i en overfladeprøve.
Ved undersøgelse af små kerner af måneprøver på månen, fandt de, at reduktionen af ilt fra silicater i jorden med protoner fra solvinden næsten helt sikkert var det middel, hvorpå vandet blev genereret. De kom til den konklusion ved at bestemme lithiumisotopforholdet i prøverne, som gav isotopforholdet for brintet. Fra det tidspunkt var de i stand til at beregne deuterium-brintforholdet, som de sammenlignede med mængden af vand faktisk i granulatprøven.
Fordi der har tendens til at være mere deuterium længere væk fra solen, bør hver mulige kilde til månevand give et andet forhold. Kometer og meteoritter har karakteristiske proportioner, mens protoner fra solvinden eller kosmiske stråler hver især har forskellige forhold.
Hvad de fandt, var, at granulaterne i gennemsnit kun indeholdt 15 procent vand fra et andet sted (formodentlig kometer eller meteoritter), hvilket efterlod resten til at være dannet på grund af solvindinteraktion. De bemærker også, at alt vandet for nogle prøver skyldtes solvindinteraktion.
”Vi bekræfter dette resultat,” sagde Stephant. "Vandrige meteorit- og kometpåvirkninger bringer ikke vigtige mængder vand til månens overflade."
Alberto Saal ved Brown University i Providence, Rhode Island, er tilfreds med resultatet. ”Jeg tror, at ideen om, at det meste af vandet i månens overflade kommer fra solvindimplantationer, sandsynligvis er korrekt,” siger han.
I deres artikel offentliggjort i Forløb fra National Academy of Sciences, Alice Stephant og François Robert beskriver deres undersøgelse og de resultater, de fandt. De var imidlertid også hurtige til at påpege, at deres konklusioner kun vedrører vand, der findes på månens overflade - mens vandets oprindelse under overfladen stadig er åben for fortolkning.
Yderligere læsning: PNAS
